全球首例!由機器人主刀的人工耳蝸植入手術順利完成
近日,《Science Robotics》網站發表一篇文章,伯恩大學的研發一款機器人,
動脈網瞭解到,與人類相比,外科機器人系統在感知力、靈敏性以及手術規模上均優於人類,這些使得外科機器人天生就適合外科手術。另外,雖然科學界進行了深入的研究,圖像引導機器人技術在顯微外科上的應用中進入臨床的案例還是有限的。
其中,最大的挑戰是幾何尺度和觸覺解析度,在該幾何尺度和觸覺解析度下外科醫生不能充分控制人類能力範圍之外的設備,為了安全性考慮,醫生需要進行很多複雜的操作,就像飛行員面對航空電子設備中的儀錶盤一樣。
耳蝸植入手術是一種顯微外科手術,需要在亞毫米級的要求下做手術,並且需要可靠地視覺回饋系統。
機器人主刀的微創手術
經瑞士伯恩倫理委員會和國家醫療器械監管機構的批准,研究人員于2016年夏天進行了臨床試驗,選擇一個51歲的雙側耳聾的女性患者在右耳單側耳蝸植入。術後用CT成像驗證鑽孔隧道的幾何精度,並測量面部神經活動和味覺的術前和術後水準,
傳統的手術機器人是醫生在機器人的幫助下做的手術,這次設計的機器人是機器人動手做手術,我們先來看一下流程圖:
先在耳朵後面紮一個孔,然後把管子插進去,再在內耳耳蝸上打個孔,
傳統的的手術過程大概是:在耳朵後面切個大大的口子,將皮瓣向後翻開,切除一些東西,用電鑽在顱骨製作骨床,再把人工耳蝸放進去。這會造成永久性的傷害,而機器人手術則是微創的。
這個手術之所以敢讓機器人做,
同時,使用骨密度(來自CT)和鑽頭力(在鑽孔過程期間記錄)的相關性計算最合適的軌跡姿態。
另外,在軌跡取向的手動優化期間,軟體自動計算從軌跡到周圍建模的解剖結構的幾何距離以及軌跡和耳蝸基底轉彎的路線之間的角度,以允許最佳的植入電極插入。在連接步驟中,軟體檢測放置在患者側面顱底中的基準螺釘,並且用於手術記錄。為了適應精度要求,研究人員使用基準體積精度與圖像匹配變化模型,來自動化和驗證基準螺釘的檢測。實施全面的一般圖像品質測試,以檢測不可接受的圖像偽影或不足的圖像對比度水準。
機器人自動化水準分級
《Science Robotics》還就此發表了一篇文章,提議根據機器人的自動化水準推出0級(遙控機器人)至5級(獨立完成手術的全自動機器人)的分類系統。雖然機器人在自然醫學應用中出現了不少問題,實現第五級還有點遙遠但是未雨綢繆還是需要的。
假如夢想照進現實,當系統分類達到4級或5級,那麼這機器人將不僅僅是一個醫療設備,它將代替醫生,有效地進行自主行醫,這時候法律、監管、倫理又該如何調整,動脈網以為提思考准是沒有錯的。
同時,機器人做了醫生大量的工作,雖然不會替代醫生,但是醫生的培訓、教育、收入是不是也會相應的改變呢?
同時,使用骨密度(來自CT)和鑽頭力(在鑽孔過程期間記錄)的相關性計算最合適的軌跡姿態。
另外,在軌跡取向的手動優化期間,軟體自動計算從軌跡到周圍建模的解剖結構的幾何距離以及軌跡和耳蝸基底轉彎的路線之間的角度,以允許最佳的植入電極插入。在連接步驟中,軟體檢測放置在患者側面顱底中的基準螺釘,並且用於手術記錄。為了適應精度要求,研究人員使用基準體積精度與圖像匹配變化模型,來自動化和驗證基準螺釘的檢測。實施全面的一般圖像品質測試,以檢測不可接受的圖像偽影或不足的圖像對比度水準。
機器人自動化水準分級
《Science Robotics》還就此發表了一篇文章,提議根據機器人的自動化水準推出0級(遙控機器人)至5級(獨立完成手術的全自動機器人)的分類系統。雖然機器人在自然醫學應用中出現了不少問題,實現第五級還有點遙遠但是未雨綢繆還是需要的。
假如夢想照進現實,當系統分類達到4級或5級,那麼這機器人將不僅僅是一個醫療設備,它將代替醫生,有效地進行自主行醫,這時候法律、監管、倫理又該如何調整,動脈網以為提思考准是沒有錯的。
同時,機器人做了醫生大量的工作,雖然不會替代醫生,但是醫生的培訓、教育、收入是不是也會相應的改變呢?